UA51601A

UA51601A - Method for obtaining water-bitumen emulsion

Info

Publication number: UA51601A
Application number: UA2002097380A
Authority: UA
Inventors: Олександр Миколайович Алєйніков; Олександр Станіславович Алонзов; Александр Станиславович Алонзов; Євген Владиславович Гарбуз; Максим Іванович Лещенко; Леонід Анатольович Лясоцький; Руслан Петрович Циплаков; Руслан Петрович Цыплаков
Original assignee: Товариство З Обмеженою Відповідальністю Дочірнє Підприємство "Торгівельний Будинок "Фмс"
Priority date: 2002-09-11
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2002-11-15

Abstract

Method for obtaining water-bitumen emulsion, in which fluid bitumen is emulsified in mix of water with liquid components of the emulsion, at that the mix of water with liquid components of the emulsion is preliminarily emulsified through overflow under pressure through openings of dispersing grid.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Пропозиція відноситься до механізації дорожньо-будівельних робіт і стосується засобів і способів 2 одержання дорожніх водно-бітумних емульсій, які використовують у якості в'язкого чи плівкоутворювального матеріалу при будівництві і ремонті автомобільних доріг.The proposal refers to the mechanization of road construction works and refers to the means and methods 2 of obtaining road water-bitumen emulsions, which are used as a viscous or film-forming material in the construction and repair of highways.

Відомо, що емульсіями називають дисперсні системи, у яких одна рідина (фаза) у виді дрібних крапель диспергована (роздроблена) в іншій рідині (середовище), що не змішується з нею (И.М. Грушко и др.It is known that emulsions are dispersed systems in which one liquid (phase) in the form of small droplets is dispersed (fragmented) in another liquid (medium) that does not mix with it (I.M. Hrushko et al.

Дорожно-строительнье материаль. М. Транспорт, 1991, с. 208). 70 Дорожні водно-бітумні емульсії являють собою рідини, одержувані шляхом диспергування рідкого бітуму в суміші води з рідкими компонентами емульсії; утворення і стійкість емульсії досягаються введенням у неї спеціальних емульгаторів - поверхнево-активних речовин (там же, с. 208-211).Road construction material. M. Transport, 1991, p. 208). 70 Road water-bitumen emulsions are liquids obtained by dispersing liquid bitumen in a mixture of water with liquid components of the emulsion; the formation and stability of the emulsion is achieved by introducing into it special emulsifiers - surface-active substances (ibid., p. 208-211).

Відповідно до ГОСТ 18659-81. Емульсії бітумні дорожні. Технічні умови, стійкість емульсій є одним з основних показників, що характеризують можливості збереження готового продукту (п.2.8) і його 12 транспортування (п.2.99; зокрема, іспит емульсії струшуванням протягом двох годин при відсутності її необоротного поділу (п.5.8), що свідчить про прийнятну якість емульсії, еквівалентно її транспортуванню на відстань до 100км. Флокуляція часток бітуму водно-бітумної емульсії і її необоротний поділ при струшуванні, зв'язаному з транспортуванням, і с основною причиною того, що установки для одержання водно-бітумної емульсії проектуються як мобільні, здатні слідувати за фронтом робіт, не відстаючи від нього більш, ніж на 1обкм.According to GOST 18659-81. Bituminous road emulsions. Technical conditions, stability of emulsions is one of the main indicators characterizing the possibilities of preserving the finished product (clause 2.8) and its 12 transportation (clause 2.99; in particular, examination of the emulsion by shaking for two hours in the absence of its irreversible separation (clause 5.8), which indicates the acceptable quality of the emulsion, equivalent to its transportation for a distance of up to 100 km. Flocculation of bitumen particles of water-bitumen emulsion and its irreversible separation during shaking associated with transportation, and with the main reason that installations for obtaining water-bitumen emulsion are designed as mobile, able to follow the work front, not lagging behind it by more than 1 obkm.

Відома установка ДС-71 для готування водно-бітумних емульсій, що включає диспергатор механічного типу, що представляє собою набір рухливих і нерухомих дисків із крильчаткою, у якому рідкий бітум диспергується у водяному розчині емульгатора; водяний розчин емульгатора одержують в установці змішуванням гарячої води і концентрованого розчину емульгатора в змішувачі черв'ячного типу (С.М. Полосин-Никитин. Механизация дорожньх работ. М. Транспорт, 1974, с. 102-104). «The known installation DS-71 for the preparation of water-bitumen emulsions, which includes a mechanical type disperser, which is a set of movable and immovable discs with an impeller, in which liquid bitumen is dispersed in an aqueous solution of the emulsifier; the aqueous solution of the emulsifier is obtained in the installation by mixing hot water and a concentrated solution of the emulsifier in a worm-type mixer (S.M. Polosyn-Nikityn. Mekhanizatsia dorozhnykh rabot. M. Transport, 1974, p. 102-104). "

У відомій установці, таким чином, реалізується спосіб одержання водно-бітумної емульсії, при якому рідкий бітум емульгують у водяному розчині емульгатора.In this way, the known installation implements a method of obtaining a water-bitumen emulsion, in which liquid bitumen is emulsified in an aqueous solution of an emulsifier.

Ці ж, власне кажучи, ознаки технології одержання емульсії притаманні і запропонованому способу.The same, strictly speaking, features of the emulsion production technology are also inherent in the proposed method.

Емульсія, одержувана у відомій установці, імовірно, задовольняє вимогам по її стійкості, зазначеним у -- згаданому вище стандарті ГОСТ 18659-81. Емульсії бітумні дорожні. Технічні умови. авThe emulsion obtained in the known installation probably meets the requirements for its stability specified in the above-mentioned GOST 18659-81 standard. Bituminous road emulsions. Specifications. Av

Відома установка безперервної дії для одержання водно-бітумної емульсії шведської фірми АК7О Морбеї (проспект додається). Установка включає колоїдний млин, у якому рідкий бітум диспергується в суміші води з ее, рідкими компонентами емульсії; підготовка зазначеної суміш і здійснюється циркуляцією води з рідкими «-- компонентами емульсії через статичний міксер і одне з відділень здвоєного резервуара суміші. 3о Таким чином, у відомій установці реалізований спосіб одержання водно-бітумної емульсії, при якому рідкий о бітум емульгують у суміші води з рідкими компонентами емульсії.A well-known installation of continuous action for obtaining a water-bitumen emulsion of the Swedish company AK7O Morbei (prospectus is attached). The installation includes a colloidal mill in which liquid bitumen is dispersed in a mixture of water with ee, liquid components of the emulsion; the preparation of the indicated mixture is carried out by circulating water with liquid "-- components of the emulsion through a static mixer and one of the compartments of the double tank of the mixture. 3о Thus, in a known installation, a method of obtaining a water-bitumen emulsion is implemented, in which liquid o bitumen is emulsified in a mixture of water with liquid components of the emulsion.

Зазначені ознаки відомої технології одержання водно-бітумної емульсії притаманні і запропонованому способу; спосіб, реалізований у зазначеній шведській установці, є прототипом запропонованого. «The specified features of the known technology for obtaining a water-bitumen emulsion are inherent in the proposed method; the method implemented in the specified Swedish installation is a prototype of the proposed one. "

Відомо, що за рахунок мінімальної дисперсності і вузького розкиду розміру часток емульсії на виході З колоїдного млина, емульсія, одержувана на устаткуванні АКго Море! більш стабільна, ніж у конкурентів; с значення стабільності (стійкості при збереженні) - від 2-3 тижнів до 6 місяців у залежності від процентногоIt is known that due to the minimal dispersion and narrow distribution of the size of the emulsion particles at the output of the colloidal mill, the emulsion obtained on the equipment AKgo More! more stable than competitors; c value of stability (stability during storage) - from 2-3 weeks to 6 months, depending on the percentage

Із» вмісту емульгатора і дотримання умов збереження (Інтернет: повідомлення "Бітумні емульсії" від 17.01.2002).From" the content of the emulsifier and compliance with the storage conditions (Internet: message "Bitumen emulsions" dated 17.01.2002).

Дані про стійкість при транспортуванні емульсії, отриманої на устаткуванні шведської фірми АКго МоБбеї!, відсутні, однак, судячи з повідомлення журналу "Будівельна техніка і технологія" Мо 4 (8), серпень 2000 р. фірма уклала угоду з Адміністрацією Східного АО м. Москви на впровадження технології бітумної емульсії для і-й укладання і ремонту дорожніх покрить; зазначена обставина свідчить про те, що якість бітумних емульсій, - одержуваних на установках фірми АКго МорБбеї, відповідає вимогам згаданого вище стандарту ГОСТ 18659-81 і в частині стійкості емульсії при транспортуванні (Інтернет: повідомлення "Дорожній проект у Москві", додається). б В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу одержання водно-бітумної емульсії шляхом ав! 20 додаткової обробки суміші води з рідкими компонентами емульсії для того, щоб забезпечити тонке диспергування не змішуються з водою рідких компонентів емульсії у воді, а також більш рівномірне по об'єму та суміші розподіл емульгатора, стабілізатора та ін.There are no data on the stability during transportation of the emulsion obtained on the equipment of the Swedish company AKgo MoBbei!, however, judging by the report of the magazine "Construction Techniques and Technology" Mo 4 (8), in August 2000, the company entered into an agreement with the Administration of the Eastern AO of Moscow on the introduction of bitumen emulsion technology for the i-th laying and repair of road surfaces; the specified circumstance indicates that the quality of bitumen emulsions - obtained at the installations of AKgo Morbayi company, meets the requirements of the above-mentioned GOST 18659-81 standard and in terms of the stability of the emulsion during transportation (Internet: message "Road project in Moscow", attached). b The invention is based on the task of improving the method of obtaining a water-bitumen emulsion by av! 20 additional treatment of the mixture of water with liquid components of the emulsion in order to ensure a fine dispersion of the liquid components of the emulsion in water, which are immiscible with water, as well as a more uniform distribution of the emulsifier, stabilizer, etc. in terms of volume and mixture.

Установка, що реалізує пропонований спосіб одержання водно-бітумної емульсії, показана на прикладених кресленнях, на яких: 29 фіг.1 - приводить схему установки; в. фіг.2 - вузол А по фіг.1; фіг.З - вузол Б по фіг.1.The installation, which implements the proposed method of obtaining a water-bitumen emulsion, is shown in the attached drawings, in which: 29 fig. 1 - shows the diagram of the installation; in. Fig. 2 - node A according to Fig. 1; Fig. 3 - node B in Fig. 1.

Установка (див.фіг.1) містить два ідентичних по конструкції вузла А и Б, кожний з яких являє собою струминний насос з диспергуючою решіткою на виході; при цьому перший вузол - А - забезпечує одержання 60 готового продукту: водно-бітумної емульсії; другий вузол - Б - одержання емульгованої суміші води з рідкими компонентами емульсії.The installation (see Fig. 1) contains two units A and B, identical in design, each of which is a jet pump with a dispersing grid at the outlet; at the same time, the first node - A - ensures the production of 60 finished products: water-bitumen emulsion; the second node - B - obtaining an emulsified mixture of water with liquid components of the emulsion.

Вузол А (див.фіг.2) містить струминний насос 1 з камерою 2 змішання і дифузором 3, диспергуючу решітку 4 і трубопровід 5 видачі емульсії; до вхідного напірного патрубка 6 струминного насоса 1 приєднаний трубопровід 7 подачі рідкого бітуму; до вакуумного вхідного патрубка 8 насоса - трубопровід 9 подачі емульгованої суміші бо води з рідкими компонентами від вузла Б.Node A (see Fig. 2) contains a jet pump 1 with a mixing chamber 2 and a diffuser 3, a dispersing grid 4 and a pipeline 5 for issuing emulsion; a pipeline 7 for supplying liquid bitumen is connected to the inlet pressure nozzle 6 of the jet pump 1; to the vacuum inlet pipe 8 of the pump - pipeline 9 for the supply of the emulsified mixture of water with liquid components from node B.

Вузол Б (див.фіг.3) містить струминний насос 10 з камерою 11 змішання і дифузором 12, диспергуючу решітку 13 ії трубопровід 9 емульгованої суміші води з рідкими компонентами; до вхідного напірного патрубка 14 струминного насоса 10 приєднаний трубопровід 15 подачі води; до вакуумного вхідного патрубка 16 насоса - трубопроводи 17 подачі рідких компонентів емульсії.Node B (see Fig. 3) contains a jet pump 10 with a mixing chamber 11 and a diffuser 12, a dispersing grid 13 and a pipeline 9 of an emulsified mixture of water with liquid components; a water supply pipeline 15 is connected to the inlet pressure nozzle 14 of the jet pump 10; to the vacuum inlet pipe 16 of the pump - pipelines 17 for supplying the liquid components of the emulsion.

Трубопроводами 17 забезпечується подача дозованих кількостей рідких компонентів від ротаметрів 18 (див.фіг.1), розміщених поруч з видатковими баками 19 рідких компонентів суміші. Вузли і комунікації установки, що забезпечують подачу дозованої кількості рідкого бітуму, виконані такими, що обриваються, і обладнані зовнішньою теплоізоляцією. 70 Диспергуючі решітки 4 і 13, у вузлах А и Б відповідно, виконані ідентично і являють собою поверхні, переважно, у формі коаксіальної труби, перфорованої отворами діаметром до 1Омкм, через які суміші продавлюються напором насосів подачі води і рідкого бітуму.The pipelines 17 ensure the supply of metered quantities of liquid components from the rotameters 18 (see Fig. 1), placed next to the dispensing tanks 19 of the liquid components of the mixture. The nodes and communications of the installation, which ensure the supply of a metered amount of liquid bitumen, are designed to break off and are equipped with external thermal insulation. 70 Dispersing gratings 4 and 13, in nodes A and B, respectively, are made identically and represent surfaces, mainly in the form of a coaxial pipe, perforated with holes up to 1Ωm in diameter, through which the mixtures are pushed by the pressure of water and liquid bitumen supply pumps.

Працює установка в такий спосіб.The installation works as follows.

Ротаметрами 18 установлюють необхідні по рецептурі витрати рідких компонентів емульсії і води, що /5 надходять у вузол Б установки; вода, витікаючи з великою швидкістю із сопла струминного насоса 10, створює вакуум в області вакуумного входу 16, завдяки чому рідкі компоненти надходять у струминний насос 10, перемішуються з водою в камері 11 змішання; суміш, пройшовши дифузор 12, продавлюється через отвори диспергуючої решітки 13. Таким чином, на виході вузла Б одержують емульговану суміш води з рідкими компонентами (емульгатором, розріджувачем, стабілізатором та ін.), у тому числі з тими, що не змішуються з го Водою, такими, як гас.Rotameters 18 set the consumption of the liquid components of the emulsion and water required by the recipe, which /5 enter the unit B of the installation; water, flowing at a high speed from the nozzle of the jet pump 10, creates a vacuum in the area of the vacuum inlet 16, due to which the liquid components enter the jet pump 10, are mixed with water in the mixing chamber 11; the mixture, after passing through the diffuser 12, is pushed through the holes of the dispersing grid 13. Thus, at the output of node B, an emulsified mixture of water with liquid components (emulsifier, thinner, stabilizer, etc.) is obtained, including those that do not mix with water , such as kerosene.

Емульгована водяна суміш трубопроводом 9 подасться на вакуумний вхід 8 (вузол А) струминного насоса 1, підсмоктується за рахунок вакууму, створюваного напірним струменем рідкого бітуму, що витікає із сопла струминного насоса 1, і перемішується з бітумом у камері 2 змішання; пройшовши дифузор З, суміш рідкого бітуму й емульгованої водяної суміші продавлюється через отвори диспергуючої решітки 4, утворюючи на виході ов ВузлаА кінцевий продукт - водно-бітумну емульсію.The emulsified water mixture will be fed through the pipeline 9 to the vacuum inlet 8 (node A) of the jet pump 1, sucked due to the vacuum created by the pressure jet of liquid bitumen flowing from the nozzle of the jet pump 1, and mixed with bitumen in the mixing chamber 2; after passing through the diffuser C, the mixture of liquid bitumen and the emulsified water mixture is forced through the holes of the dispersing grid 4, forming the final product - a water-bitumen emulsion at the exit of Unit A.

Швидкорозпадна водно-бітумна емульсія, яка здобута на описаній вище установці пропонованим способом, « була випробувана на стійкість при збереженні - протягом З місяців і на стійкість при струшуванні - протягомThe rapidly disintegrating water-bitumen emulsion, which was obtained at the above-described installation by the proposed method, "was tested for stability during storage - for 3 months and for stability when shaking - for

З00 годин; необоротного поділу емульсії по закінченні зазначеного періоду в обох видах іспитів не відбулося.300 hours; irreversible separation of the emulsion at the end of the specified period did not occur in both types of examinations.

Водно-бітумна емульсія, отримана по запропонованому способу, мас підвищену стійкість при збереженні і - зо транспортуванні завдяки тому, що емульгування води з рідкими добавками перепуском під тиском через отвори диспергуючої решітки забезпечує тонке диспергування добавок, що не змішуються з водою, і більш рівномірний о розподіл по об'єму суміші емульгатора, стабілізатора та ін; при диспергуванні рідкого бітуму в такому Ге середовищі адсорбція емульгатора на поверхні крапель бітуму відбувається відразу по їх утворенні, чим запобігається флокуляція часток бітуму. --The water-bitumen emulsion obtained by the proposed method has increased stability during storage and transportation due to the fact that the emulsification of water with liquid additives by passing under pressure through the holes of the dispersing grid ensures a fine dispersion of additives that do not mix with water, and a more uniform o distribution by volume of the mixture of emulsifier, stabilizer, etc.; when dispersing liquid bitumen in such a Ge environment, adsorption of the emulsifier on the surface of bitumen droplets occurs immediately after their formation, which prevents flocculation of bitumen particles. --

І в)And c)

Claims

The formula of the invention

The method of obtaining a water-bitumen emulsion, in which liquid bitumen is emulsified in a mixture of water with liquid "

70 components of the emulsion, which differs in that the mixture of water with liquid components of the emulsion is pre-emulsified by bypassing under pressure through the holes of the dispersing grid. . and?

1 - (about)

((c) -

60 b5